放大电路分析方法1 交直流通道 图解法1讲解

此外uCE = VCC - iCRc
可转换方程为
T
图 2.2.1 基本共射放大电路
iC= VCC /Rc - uCE /Rc
思考：若考虑负载RL呢？
若考虑RL负载情况，则外 电路（全量）回路方程为
当 iC ? 0 时，uCE ? VCC/
当
uCE
?
0
时，iC
?
VCC / RC /
uCE ? VCC/ - iC ?RC/
?
RL RC ? RL
?VCC
- iC
?(RL // RC )
此外 uCE ? VCC/ - iC ?RC/
T
可转换方程为
iC ? VCC/ RC/ - uCE RC/
输出回路 输出特性
iC ? 0，uCE ? VCC
uCE
?
0，iC
?
VCC Rc
外电路回路方程
Q
输出回路负 载线（直流 负载线）
由静态工作点 Q 确
载线，用来描述动态信号的变化状态）
——尽管交流信号正负间切换，但它总有为 0的时候（即Q 点）。
交流负载线斜率为：-
1 ，其中 RL?
RL?
?
RC
// RL
iC / mA
交流负载线
静态工作点
IB
Q
O
uCE /V
事实上，上图是阻容耦合并且接联负载时对应的情况。
非常重要：对于直接耦合，直流负载线与交流负载线是同一直 线；对于阻容耦合，只有空载情况下直流负载线与交流负载线 才是同一直线。 注：斜率相同+均过Q点=同一直线
P136 二、试分析各电路是否能放大正弦交流信号，简 述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
图(a)
图(b)
图(c)
(a)不能。直流通路VBB被短路，交流通路输入信号被短路 ——即交直流通路时，输入端的交直流电源互为短路。
(b)能。
(c)不能。做直流通路， IB被ui短路。——即直流被交流信 号源短路。
解：首先估算 IBQ
I BQ
?
V CC
- U BEQ Rb
?
12 (
-
0.7 )mA
?
40
μA
T
280
做直流负载线，确定 Q 点
根据 UCEQ = VCC – ICQ Rc
iC = 0，uCE = 12 V ； uCE = 0，iC = 4 mA .
iC /mA
4 3
2
1 0
80 μA
60 μA
静态工作点 40 μA
2. 动态工作情况图解分析
iB
iB / μA
60
40
Q
? iB
20
u BE /V
0
t0
0.68 0.7 0.72
0
? uBE
uBE /V
UBE
t
iC / mA
iC / mA
4
交流负载线 80 60
IC
Q
? iC 2
0
t0
0
输出回路工作 情况分析
t
Q
IB = 4 0 μA
4.5 6 7.5 9
? uCE
T
基本共射放大电路
2. 用图解法确定输出回路静态值。
方法：静态工作点不仅满足晶体管本身的输出特性曲线，
同时满足外电路（全量）回路方程 uCE = VCC - iCRc ，由 回路方程可确定两个特殊点 .
若不考虑负载情况，即无RL
当 iC ? 0 时，uCE ? VCC
当
uCE
?Hale Waihona Puke Baidu
0
时，iC
?
VCC Rc
Q
20 μA
M iB = 0 μA
2
4
6
8
10 12
uCE /V
由 Q 点确定静态值为： IBQ = 40 μA ，ICQ = 2 mA，UCEQ = 6 V.
二、 电压放大倍数的分析
1. 交流通路的输出回路 输出通路的外电路是 Rc 和 RL 的并联。
ic ? - 1
ui
uce
RL?
其中： ic与uce反相（见 放大电路波形分析）
画直流通路的原则
1.电容的容抗为无穷大，视为开路 2.电感线圈的阻值很小，相当短路 3.交流信号源视为短路，若有内阻则保留
例： 对直流信号（只有+VCC）
+VCC
直流通道
RB RC C1
C2
T
开路
RB RC
+VCC
开路
阻容耦合共射放大电路
画交流通路的原则
1.直流电源：内阻为零，相当于短路 2.耦合电容（大电容）对交流相当于短路
20 直流负载线 0
12 uCE /V
uCE /V
UCEQ
3. 电压放大倍数
Au
?
ΔuO ΔuI
?
ΔuCE ΔuBE
【例】 用图解法求图示电路电压放大倍数。输入、输
出特性曲线如前面图，RL = 3 k? 。
解：由输入特性曲线得 IBQ为40? A；由已知量画直流负载线，得 到输出特性曲线上的Q点。
定的 ICQ 、UCEQ 为 静态值。
直流负载线(即外电路回路方程线， 用来在图解法中确定 Q 点): 由直流通路所确定的负载线，斜率-1/Rc
【例】 已知图示单管共射放大电路及输出特性曲线，其
中Rb = 280 k ? ，Rc = 3 k ? ，集电极直流电源 VCC = 12 V ， 试用图解法确定静态工作点。
图(e)
图(f)
(e)不能。交流通路中，输入信号被电容C1、 C2、VCC短路 (f)不能。交流通路输出始终为零——VCC置零短路。
直流通路——输出始终为VCC
2.3.2 图解法
在三极管的输入、输出特性曲线上直接用作图的方 法求解放大电路的工作情况。
一、静态工作点的分析
1. 先确定输入回路 IBQ、 UBEQ 。（因为UBEQ 通常 已知为0.7V，故一般采用估算的方法计算IBQ）
对交流信号(输入信号ui)
RB RC C1
+V CC
置零
C2
短路
T 短路
RL
ui
交流通路
uo
RB
RCRL
P139：分别改正图示各电路中的错误，使它们有可能放大正 弦波信号。要求保留电路原来的共射接法。
2.1(c)、
2.1(d)
(c)将VBB反接；在输入端串联一个电阻或一个电容。
(d)在VBB支路加Rb；电容 C1极性左边为“ +”；在-VCC 与集电 极之间加Rc。
RL? ? RL // RC
ic
uce
uo
RB
RC RL
交流通路
iC 和 uCE是全量，与交流量 ic和uce有如下关系
ic ? ? iC uce ? ? uCE
? iC
所以：
? uCE
?
1 -
RL?
即：交流信号的
ic和u
ce的变化沿着斜率为：-
1 RL?
的直线。
这条斜率的直线过Q点，称为交流负载线（即动态信号遵循的负
§2.3 放大电路的分析方法
2.3.1 直流通道和交流通道
放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上 附加了小的交流信号。
如果电容容量足够大，可以认为它对交流短路而 对直流开路，即交直流所走的通道是不同的，即信号 的不同分量可以分别在不同的通道分析。
交流通道：只考虑交流信号的分电路。 直流通道：只考虑直流信号的分电路。 分析原则：先直流通道，后交流通道